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【題目】霍爾效應是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展.如圖1所示,在一矩形半導體薄片的P,Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M,N間出現(xiàn)電壓UH,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應,UH稱為霍爾電壓,且滿足UH=k,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù).某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數(shù).
(1)若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電,電流與磁場方向如圖1所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過導線相連.
(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,該同學保持磁感應強度B=0.10 T不變,改變電流I的大小,測量相應的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字).
(3)該同學查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差,為此該同學設計了如圖3所示的測量電路,S1,S2均為單刀雙擲開關,虛線框內為半導體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應將S1擲向________(填“a”或“b”),S2擲向________(填“c”或“d”).為了保證測量安全,該同學改進了測量電路,將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中.在保持其它連接不變的情況下,該定值電阻應串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號)之間.
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【題目】如圖所示:一重為G的光滑均勻球體靜止于墻面和矩形物塊之間,球與物塊接觸點為P,球的重心為O,PO連線方向與豎直方向的夾角為θ,下列關于球的受力的說法正確的是:
A.物塊對球的彈力大小為G,方向豎直向上
B.墻面對球的彈力大小為Gtanθ,方向水平向右
C.物塊對球的彈力方向沿PO方向向上,大小為Gcosθ
D.若將物塊向左移動少許球仍靜止,物塊對球的彈力將變大
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【題目】如圖所示,質量為、電荷量為的小球從距地面一定高度的點,以初速度沿著水平方向拋出,已知在小球運動的區(qū)域里,存在著一個與小球的初速度方向相反的勻強電場,如果測得小球落地時的速度方向恰好是豎直向下的,且已知小球飛行的水平距離為,求:
(1)電場強度為多大?
(2)小球落地點與拋出點之間的電勢差為多大?
(3)小球落地時的動能為多大?
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【題目】電荷量q=1×10-4C的帶正電的小物塊靜止在絕緣水平面上,所在空間存在沿水平方向的電場,其電場強度E的大小與時間t的關系如圖1所示,物塊速度v的大小與時間t的關系如圖2所示。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)
(2)物塊在4s內減少的電勢能
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【題目】如圖所示,一個帶正電的物體從粗糙絕緣斜面底端以初速度v0沖上斜面,運動到A點時速度減為零,在整個空間施加一個垂直紙面向外的勻強磁場,物體運動過程中始終未離開斜面( )
A.物體仍以初速度v0沖上斜面,能到達A點上方
B.物體仍以初速度v0沖上斜面,不能到達A點
C.將物體由A點釋放,到達斜面底端時速率一定大于v0
D.將物體由A點釋放,到達斜面底端時速率一定小于v0
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【題目】如圖所示,粗細相同的導熱玻璃管A、B由橡皮軟管連接,一定質量的空氣被水銀柱封閉在A管內,氣柱長L1=40cm. B管上方與大氣相通,大氣壓強P0=76cmHg,環(huán)境溫度T0=300K.初始時兩管水銀面相平,若A管不動,將B管豎直向上緩慢移動一定高度后固定,A管內水銀面上升了h1=2cm.
①求B管上移的高度為多少?
②要使兩管內水銀面再次相平,環(huán)境溫度 需降低還是升高?變?yōu)槎嗌?(大氣壓強不變?/span>
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【題目】如圖所示,一條不可伸長的輕繩長為R,一端懸于天花板上的O點,另一端系一質量為m的小球(可視為質點),F(xiàn)有一個高為h,質量為M的平板車P,在其左端放有一個質量也為m的小物塊Q(可視為質點),小物塊Q正好處在懸點O的正下方,系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60°角,由靜止釋放,小球到達最低點時剛好與Q發(fā)生正碰,碰撞時間極短,且無能量損失。已知Q離開平板車時的速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ,M:m=4:1,重力加速度為g。求:
(1)小物塊Q離開平板車時速度為多大;
(2)平板車P的長度為多少;
(3)小物塊Q落地時距小球的水平距離為多少。
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【題目】無限長通電直導線在周圍某一點產生的磁場的磁感應強度B的大小與電流成正比,與導線到這一點的距離成反比,即 (式中k為常數(shù)).如圖所示,兩根相距L的無限長直導線分別通有電流I和3I.在兩根導線的連線上有a、b兩點,a點為兩根直導線連線的中點,b點距電流為I的導線的距離為L.下列說法正確的是( )
A. a點和b點的磁感應強度方向相反
B. a點和b點的磁感應強度方向相同
C. a點和b點的磁感應強度大小比為8∶1
D. a點和b點的磁感應強度大小比為16∶1
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【題目】如圖所示,無限長水平直導線中通有向右的恒定電流I,導線正上方沿豎直方向有一絕緣細線懸掛著的正方形線框.線框中通有沿逆時針方向的恒定電流I,線框的邊長為L,線框下邊與直導線平行,且到直導線的距離也為L.已知在長直導線的磁場中距長直導線r處的磁感應強度大小為B=k (k為常量),線框的質量為m,則剪斷細線的瞬間,線框的加速度為( )
A.0
B. +g
C.
D.+g
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【題目】如圖所示,兩條足夠長的固定平行金屬導軌的傾角θ = 37°,間距d = 0.2m,電阻不計;矩形區(qū)域MNPQ內存在著方向垂直導軌平面向上、磁感應強度大小B = 0.5T的勻強磁場,PM邊的長度L1 = 0.64m;將兩根用長L2 = 0.2m的絕緣輕桿垂直固定的金屬棒ab、ef放在導軌上,兩棒質量均為m = 0.05kg,長度均為d,電阻均為R = 0.05Ω,與導軌間的動摩擦因數(shù)μ = 0.5。棒從MN上方某處由靜止釋放后沿導軌下滑,棒ab剛進入MN處時恰好做勻速運動。兩棒始終與導軌垂直且接觸良好,取g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)棒ab剛進入MN處時的速度大小υ1;
(2)棒ab在磁場中的運動時間t。
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